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压力压强B卷
一.选择题(共20小题,共40分)
1.动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是( )
A.骆驼的趾特别宽大﹣﹣﹣﹣﹣﹣增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
B.狗的犬齿很尖﹣﹣﹣﹣﹣减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.卿鱼的身体呈梭形﹣﹣﹣﹣增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.啄木鸟的喙又尖又长﹣﹣﹣﹣﹣减小受力面积,增大压强,有利于摄食
【解答】解:A、骆驼的趾特别宽大(脚掌很大),是在压力一定的情况,通过增大受力面积来减小压强。有利于沙漠行走,故A正确;
B、狗的犬齿很尖,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强。有利于撕咬食物,故B正确;
C、鲫鱼的身体呈梭形,可以在游泳时减小水的阻力,有利于水中游行。故C错误;
D、啄木鸟有尖硬的喙,是在压力一定的情况,通过减小受力面积来增大压强。有利于摄食,故D正确。
故选:C。
2.(2020?株洲一模)我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动( )
A.向A方向飘动
B.向B方向飘动
C.向C方向飘动
D.条件不足,无法判断
【解答】解:因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大,空气压强小;马路两边的空气流速小,压强大。所以两边的气压大于马路中央的气压,树叶向马路中央运动。
故选:A。
3.(2020春?茌平县月考)三个同学在同一教室里做托里拆利实验,读出管内水银柱长分别为75.0cm、75.5cm、76.0cm。已知其中一个同学的玻璃管没有放竖直,而且是沿管的方向测量长度的,而另一位同学做实验时管内混进了空气,只有一个同学的测量方法是正确的。那么,其中用正确方法测得的值是( )
A.75.0
cm
B.75.5
cm
C.76.0
cm
D.无法确定
【解答】解:在做托里拆利实验时,若玻璃管中混入了空气,会使测量结果偏小;若玻璃管没有放竖直,沿管的方向测量长度,使测量结果偏大。所以75.0cm是混入空气的测量结果,76.0cm是玻璃管没有放竖直的测量结果,而乙同学测出的75.5cm才是正确的测量结果。
故选:B。
4.有关大气压强下列说法正确的是( )
A.在同一地点大气压强的值是固定不变的
B.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压无关
C.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
D.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
【解答】解:A、同一地区大气压与天气、温度等因素有关,所以同一地区大气压也是变化的,故A错误;
B、壶身和壶嘴下部是相通的,是连通器;壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在大气压的作用下水可以更容易的倒出,故B错误;
C、历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验,故C错误;
D、随着海拨高度的增加,气压降低,此时水的沸点会降低,故D正确。
故选:D。
5.(2020春?临西县校级期末)中国武术有着悠久的历史,是中华优秀文化遗产之一。上武得道,平天下;中武入喆,安身心;下武精技,防侵害。图中的这位武术表演者展示两个武术动作时对地面的压力及压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙
B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲>p乙
D.F甲<F乙,p甲>p乙
【解答】解:因为物体在平面上时,对水平面的压力等于其自身重力,所以甲图和乙图中这位表演者对地面的压力相等,即F甲=F乙;
由图可知,甲图中表演者单脚着地,受力面积较小,乙图中受力面积较大,根据p=可知,甲图中对地面的压强较大,乙图中对地面的压强较小,即p甲>p乙。
故选:B。
6.(2020?襄州区模拟)在下列现象中,应用了大气压作用的是( )
A.用吸管吸饮料
B.用针筒注射器把药液注入肌肉
C.热气球上升
D.火箭喷射高温燃气而升空
【解答】解:A、用吸管吸饮料时,吸管内气压减小小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故A符合题意;
B、注射器是在人的推力的作用下把药液注入肌肉的,故B不符合题意;
C、热气球升空是因为它受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力,故C不符合题意;
D、火箭向下喷射高温燃气产生向上的推力,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:A。
7.(2020春?神木市期末)张老师在演示托里拆利实验时,测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm,下面的哪些措施可以使这个高度差改变( )
A.使玻璃管稍微倾斜一点
B.往槽内加入少许水银
C.把实验移到高山上去做
D.把玻璃管往上提一提
【解答】解:往水银槽加水银、使玻璃管倾斜、把玻璃管往上提,这三个方法既不能改变大气压的大小,不能改变水银柱的压强,故都不能使管内外高度差变化。只有把实验移到高山上去做,高山上大气压小,能支持的水银柱高度也就变小。
故选:C。
8.(2020?顺庆区校级模拟)如图所示三个容器,底面积相等,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压强( )
A.一样大
B.A最大
C.B最大
D.C最大
【解答】解:已知三容器底面积相等,装入相同质量的酒精,
由图可知:三容器内酒精的深度:hA>hB>hC,
根据p=ρgh可知,三容器底部受到酒精的压强大小关系为:
pA>pB>pC。
故选:B。
9.(2020?普陀区二模)如图,放在水平地面上的物体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度hA′、hB′及剩余部分对地面压强pA′、pB′的关系是( )
A.hA′>hB′,pA′<pB′
B.hA′>hB′,pA′>pB′
C.hA′<hB′,pA′>pB′
D.hA′<hB′,pA′<pB′
【解答】解:∵放在水平地面上的物体,压力等于重力,A对地面的压力小于B对地面的压力,
∴GA<GB,
物体A、B高度相等,则由G=mg=ρVg=ρgSh可得:
ρAgSAh<ρBgSBh,
∴ρASA<ρBSB,
若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,
即:mA′=mB′,
由ρ=得m=ρV可得:ρAVA′=ρBVB′,
即:ρASAhA′=ρBSBhB′,
∴hA′>hB′,故CD错误;
∵剩余部分的质量相等,则压力相等,
∴根据p=可知:pA′<pB′故A正确,B错误。
故选:A。
10.(2020?增城区一模)下表为不同气压下水的沸点:
p/×105Pa
0.98
1.01
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.05
t/℃
99
100
103
107
111
115
117
121
压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.69×105Pa,锅内水的最高温度( )
A.可达100℃
B.可达115℃
C.可达121℃
D.不确定
【解答】解:从表格数据上可知,压力锅工作时锅内气体压强达到1.69×105Pa,锅内水的最大温度对应的应为此时水的沸点:115℃。
故选:B。
11.如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N,容器的底面积是200cm2,装有20cm的水。现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直),待静止后A漂浮在水中,此时物体A有9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A刚好浸没。已知:水的密度为1g/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是( )
A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660Pa
B.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功0.1152J
C.当A刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa
【解答】解:(1)容器内水的体积:
V水=Sh水=200cm2×20cm=4000cm3,
由ρ=可得,容器内水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×4000cm3=4000g=4kg,
容器水的重力:
G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,
物体A排开水的体积:
V排=SAh浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10﹣4m3,
物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10﹣4m3=7.2N,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,物体A的重力:
GA=F浮=7.2N,
容器底对水平面的压力:
F=G容+G水+GA=6N+40N+7.2N=53.2N,
容器底对水平面的压强:
p===2660Pa,故A正确;
(2)向容器中加油直到A刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:
V排总=VA=SAhA=80cm2×10cm=800cm3=8×10﹣4m3,
设此时物体A排开水的体积为V排′,
因物体A受到的总浮力和自身的重力相等,
所以,ρ水gV排′+ρ油g(V排总﹣V排′)=GA,
即1×103kg/m3×10N/kg×V排′+0.8×103kg/m3×10N/kg×(8×10﹣4m3﹣V排′)=7.2N,
解得:V排′=4×10﹣4m3=400cm3,故C正确;
此时物体A浸入水中的深度:
h浸′===5cm,
物体A排开水体积减少的量:
△V排=V排﹣V排′=720cm3﹣400cm3=320cm3,
则物体A排开水体积减少导致水面下降的高度:
h下===1.6cm,
两种情况下液面的变化如图所示
所以,物体A上升的高度:
h上=h浸﹣h浸′﹣h下=9cm﹣5cm﹣1.6cm=2.4cm=0.024m,
从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功:
W=GAh上=7.2N×0.024m=0.1728J,故B错误;
从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,加油的体积:
V油=(S﹣SA)(hA﹣h浸′)=(200cm2﹣80cm2)×(10cm﹣5cm)=600cm3,
加油的质量:
m油=ρ油V油=0.8g/cm3×600cm3=480g=0.48kg,
则液体对容器底部的压力的增加量:
△F=G油=m油g=0.48kg×10N/kg=4.8N,
液体对容器底部的压强变化量:
△p===240Pa,故D正确。
故选:B。
12.(2020春?兴宁区校级月考)如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是( )
A.沿竖直方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强大
B.沿竖直方向切去相同部分的厚度后,剩余部分甲对地面的压强大
C.沿水平方向切去相同部分的质量后,剩余部分甲对地面的压强大
D.沿水平方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强小
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,实心正方体对水平地面的压强p======ρgh,
由图可知:甲的边长比乙的边长大,则ρ甲<ρ乙。
AB.竖直方向上切去相同的体积或相同的厚度时,两正方体的密度和高度不变,所以它们的压强还是相等,故AB错误;
C.水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,由S甲>S乙可知,△p甲<△p乙,根据p甲=p乙可知,剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故C正确;
D.沿水平方向切去相同的体积时,由S甲>S乙可知,△h甲<△h乙,由ρ甲<ρ乙可知,ρ甲g△h甲<ρ乙g△h乙,即△p甲<△p乙,根据p甲=p乙可知,所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故D错误。
故选:C。
13.取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。下列结论不正确的是( )
A.装有酒精的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.塑料管底的外部橡皮膜的底面积为1.25cm2
【解答】解:A、塑料管和酒精的总重力:
G=(m管+m酒精)g=(0.002kg+0.01kg)×10N/kg=0.12N,
由题知,装有酒精的塑料管在水中漂浮,则受到的浮力:F浮=G=0.12N.故A正确;
B、柱形容器,橡皮膜受到酒精的压力:F酒精=G酒精=m酒精g=0.01kg×10N/kg=0.1N,
酒精对橡皮膜的压强:
p===1000Pa;
橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到压强相等,
则水对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa,故B正确;
C、根据p=ρgh可得,橡皮膜处水的深度:
h水===0.1m=10cm;
酒精的深度:
h酒精===0.125m=12.5cm,
管内外的液面高度差:
△h=h酒精﹣h水=12.5cm﹣10cm=2.5cm。故C正确;
D、根据浮力的产生原因可知塑料管底受到的水产生的压力F水=F浮=0.12N,
根据p=可得外部橡皮膜的底面积:
S外===1.2×10﹣4m2=1.2cm2,故D错误。
故选:D。
14.(2020?西宁)如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,以下分析正确的是( )
A.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
【解答】解:A、电吹风从管口向上吹气时,乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起,故A错误。
B、乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起,故B正确。
C、乒乓球的下方空气流动速度大,压强小;上方空气流动速度小,压强大,球不会被吹起,故C错误;
D、球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小,故D错误。
故选:B。
15.(2020?枣庄)如图所示,四个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,甲、乙两图中桌面受到的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,关于它们的大小比较,下列说法正确的是( )
A.F甲=F乙 p甲=p乙
B.F甲>F乙 p甲>p乙
C.F甲<F乙 p甲<p乙
D.F甲>F乙 p甲=p乙
【解答】解:四个条形磁铁完全相同,则重力相等,如图所示,叠放在水平桌面上,对水平桌面的压力等于重力,故甲,乙两图中桌面受到的压力分别相等,即F甲=F乙;
甲乙的受力面积相同,根据p=可知,甲,乙两图中桌面受到的压强也相等,即p甲=p乙,故A正确,BCD错误。
故选:A。
16.(2020?潍坊)在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.坦克的重力变小
B.对地面的压力变小
C.对地面的压强变小
D.对地面的压强变大
【解答】解:坦克要经过一沼泽地,对地面的压力等于其重力,是不变的,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,增大受力面积,根据压强的定义式p=可知,减小了压强,所以坦克得以顺利通过。故ABD错误,C正确。
故选:C。
17.有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为( )
A.FA:FB=2:3
pA:pB=3:2
B.FA:FB=3:2
pA:pB=2:3
C.FA:FB=2:3
pA:pB=1:1
D.FA:FB=3:2
pA:pB=1:1
【解答】解:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压强:
p======ρgh,
由图可知,A、B两铜块的高度相同,
则两者对水平桌面的压强相等,即pA:pB=1:1,故AB不正确;
(2)由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,
即SA:SB=LA:LB=3:2,
由p=可得,它们对水平桌面的压力:
FA:FB=pSA:pSB=SA:SB=3:2,故D正确。
故选:D。
18.如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人重约5000N,装有四条三角形履带,每条履带与地面的接触面积约为1000cm2.今年2月,首次在南极内陆冰盖完成了30km的自主行走。下面选项正确的是( )
A.该机器人采用履带可以减小与冰雪地面的摩擦
B.履带能增大机器人与地面的接触面积,减小对地面的压强
C.该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强约为5×104Pa
D.若本次自主行走共耗时3h,则其平均速度为10m/s
【解答】解:A、该机器人采用履带可以增大接触面的粗糙程度来增大与冰雪地面的摩擦,故A错误;
B、履带能增大机器人与地面的接触面积,减小对地面的压强,正确;
C、该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强约为P==1.25×104Pa,故C错误;
D、其平均速度为v==2.8m/s
故选:B。
19.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
【解答】解:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,三个柱状物对桌面的压强:
p======ρgh,
因p甲=p乙=p丙,且它们的高度均为h,
所以,甲、乙、丙材料的密度关系为ρ甲=ρ乙=ρ丙。
故选:D。
20.可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,如图表示不同深度、不同温度下甲烷与水存在状态情况,已知深度每增加10m海水的压强增加1atm(1atm为1标准大气压),下列情形中,甲烷与水能形成可燃冰的是( )
A.压强为50atm,温度为10℃
B.压强为100atm,温度为0℃
C.压强为200atm,温度为20℃
D.压强为300atm,温度为30℃
【解答】解:
A、压强为50atm,水的深度为500m,温度为10℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故A错误;
B、压强为100atm,水的深度为1000m,温度为0℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之内,故B正确;
C、压强为200atm,水的深度为2000m,温度为20℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故C错误;
D、压强为300atm,水的深度为3000m,温度为30℃,该点在可燃冰形成的条件的范围之外,故D错误。
故选:B。
二.填空题(共7小题,共18分)
21.沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的
,从而减小了沙发对人的
。
【解答】解:因为坐在沙发上,沙发发生形变,从而增大了人与沙发间的受力面积,在压力不变的情况下,减小了压强,所以感觉坐在沙发上比较舒服。
故答案为:受力面积;压强。
22.(2020春?宁阳县期末)暑假即将来临,溺水事件时有发生,同学们要树立安全意识。在河里游泳时最怕遇到漩涡,当人进入漩涡边沿后,往往不由自主地被吸入漩涡中心造成事故。这是因为相对于漩涡边沿,漩涡中心流速
,压强较
,从而形成指向漩涡中心的压力差,把人吸进去。
【解答】解:相对于漩涡边沿,旋涡中心水的流速大、压强小,外侧流速小压强大,从而形成指向漩涡中心的压力差,把人吸进去。
故答案为:大;小。
23.(2020?奉贤区一模)如图所示,鱼缸里有许多缓慢游动的鱼,A、B、C是其中三条鱼上的某点,已知A点的压强为9.8×102帕,它表示每平方米面积上受到水的
为9.8×102牛,B点受到水的压强方向为水平向
(选填“右”或“左”);若C点的深度比A点增加0.3米,则C点水的压强为
帕。
【解答】解:A点的压强为9.8×102帕,它表示该处每平方米面积上受到水的压力为9.8×102N;
由图可知,B点位于鱼的左侧,故B点受到水的压强方向为水平向右;
由p=ρgh可得,A点的深度:hA===0.1m,
则C点的深度:hC=hA+0.3m=0.4m,
所以C点水的压强为:pC=ρ水ghC=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.4m=3920Pa。
故答案为:压力;右;3920。
24.一个放在水平桌面上的密闭的圆台形容器,其截面如图所示。容器中装有质量为1kg的水,若把它倒置,则水对容器底部的压力
,容器对桌面的压强
(均填“变大”“变小”或“不变”)。
【解答】解:
(1)设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,
第一次水对容器底的压力:F=pS=ρghS大,即水对容器底的压力是以S大为底面积,h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
第二次水对容器底的压力:F′=p′S小=ρgh′S小,即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况可知,倒置后水对容器底部的压力将会变小。
(2)倒置前后容器对桌面的压力大小等于液体和容器的总重力,因总重力不变,故容器对桌面的压力不变,而倒置后接触面积减小,根据p=可知,容器对水平桌面的压强将增大。
故答案为:变小;变大。
(2020春?渝中区校级月考)如图甲所示,一个底面积为200cm2、重为10N且足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上,现将一个边长为10cm的正方体实心物体M(不吸水)挂于弹簧下端,并置于柱形容器内,弹簧上端固定不动,现在向容器中缓慢注水,弹簧弹力大小与注水体积的变化图象如图乙所示,则当物块M刚好漂浮时加水质量为
kg,图乙中从A到B的加水过程中,水对容器底部的压强变化量为
Pa(不计弹簧的质量和体积,弹簧的伸长量每变化1cm,弹力变化IN,且弹簧在弹性限度内变化)。
【解答】解:(1)当物块M刚好漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,此时弹簧的弹力为零,
由图乙可知,注水的体积V水=3800cm3,
由ρ=可得,加水质量:
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×3800cm3=3800g=3.8kg;
(2)因弹簧的伸长量每变化1cm,弹力变化1N,
所以,弹簧的弹力为GM时,弹簧的伸长量x1=GMcm/N,
当物块M刚好漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,此时弹簧的伸长量为0,
由F浮=ρgV排可得,物体M排开水的体积:
V排====GM×10﹣4m3/N=GM×100cm3/N,
物体M浸入水的深度:
h===GMcm/N,
则弹簧的弹力从GM减小到0的过程中,物体M上升的高度为x1,
所以,注水的体积:V水′=S容x1+(S容﹣SM)h=3800cm3﹣2000cm3=1800cm3,
即200cm2×GMcm/N+[200cm2﹣(10cm)2]×GMcm/N=1800cm3,
解得:GM=6N;
由图乙可知,从A到B的加水过程中,弹簧测力计的示数先减小后增加,且B点后弹簧的弹力不变,
所以,A点弹簧的弹力是竖直向上的,B点弹簧的弹力是竖直向下的,且B点后物体M浸没时水中,
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,物体M浸没后受到的浮力:F浮B=ρ水gVM=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,
B点时M受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、弹簧的弹力作用处于平衡状态,
所以,由M受到的合力为零可得:F浮B=GM+F弹,
则弹簧的弹力:F弹=F浮B﹣GM=10N﹣6N=4N,
把容器和水、物体M看做整体,则整体受到竖直向上的支持力和竖直向下总重力、弹簧的弹力处于平衡状态,
所以,F支持B=G容+G水B+GM+F弹=G容+G水B+6N+4N=G容+G水B+10N,
因容器对桌面的压力和桌面对容器的支持力是一对相互作用力,
所以,容器底部对桌面的压力:F压B=F支持B=G容+G水B+10N,
A点时M受到竖直向上的浮力、弹簧的弹力和竖直向下的重力作用处于平衡状态,且此时弹簧的弹力等于4N,
所以,由M受到的合力为零可得:F浮A+F弹=GM,
此时物体M受到的浮力:F浮A=GM﹣F弹=6N﹣4N=2N,
由F浮=ρgV排=ρgSMhA可得,此时物体M浸没的深度:
hA===0.02m=2cm,
把容器和水、物体M看做整体,则整体受到竖直向上的支持力、弹簧的弹力和竖直向下总重力处于平衡状态,
所以,F支持A=G容+G水A+GM﹣F弹=G容+G水A+6N﹣4N=G容+G水A+2N,
此时容器底部对桌面的压力:F压A=F支持A=G容+G水A+2N,
从A到B的过程中,物体M上升的高度hAB=2F弹N/cm=2×4cm=8cm,
则增加注水的体积:
V水″=S容hAB+(S容﹣SM)(LM﹣hA)=200cm2×8cm+[200cm2﹣(10cm)2]×(10cm﹣2cm)=2400cm3,
增加注水的质量:
m水AB=ρ水V水″=1.0g/cm3×800cm3=2400g=2.4kg,
增加注水的重力:
G水AB=m水ABg=2.4kg×10N/kg=24N,
从A到B的加水过程中,容器底部对桌面的压力的变化量:
F压=F压B﹣F压A=(G容+G水B+10N)﹣(G容+G水A+2N)=(G水B﹣G水A)+8N=G水AB+8N=24N+8N=32N,
容器底部对桌面的压强变化量:
p===1600Pa。
故答案为:3.8;1600。
26.(2020春?石家庄期末)质地均匀的长方体重10N,放在水桌面小,如图甲,它与桌面的接触面积为0.01m2则它对桌面的压强p1为
Pa;用水平力F1向右缓慢推动物体,使其一小部分露出桌面。在推动物体的过程中,物体对桌面的压力
(选填“变小、不变”或“变大”。下同)。物体对桌面的压强
:如图乙,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强p2
p1(选填、>”、“=”或“<”)。
【解答】解:(1)质地均匀的长方体重5N,放在水平桌面上,对桌面的压力:F=G=10N,
它与桌面的接触面积为:S=0.05m2,则它对桌面的压强:
p1===100Pa;
(2)水平面上的物体,对水平面的压力大小等于物体重力,可得在推动物体的过程中,物体对桌面的压力不变;
(3)当其一小部分露出桌面时,受力面积变小,压力不变,由p=可得对桌面的压强变大;
(4)设长方体原来的底面积为S,图乙中与桌面的接触面积为S′,
图甲中,长方体对桌面的压强p1==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则剩余部分的受力面积为kS,
此时物体对桌面的压力F′=kG,
剩余部分对桌面的压强p2==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可知,p1=p2。
故答案这:100;不变;变大;=。
27.(2020?黄冈)如图所示是鱼缸中增氧泵增氧原理示意图。水泵工作时,在
作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端口水的流速大,压强
,空气就会通过进气管进人水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。喷出的气泡由于
而上浮。
【解答】解:
水泵工作时,在大气压作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端口水的流速大,压强小,空气就会通过进气管进入水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。喷出的气泡由于密度小,受到浮力作用,浮力大于重力而上浮。
故答案为:大气压;小;密度小,受到浮力大于重力。
三.实验探究题(共3小题,22分)
28.(2020春?台儿庄区校级月考)(1)如图1是在A地点测量大气压值的实验图,管上方真空,当时的大气压强等于
mm高水银柱产生的压强。当将整个装置移到B地点,发现里面的水银柱变短了,说明B地点的大气压
A地点的大气压。B地点水的沸点是96℃,则A地点水的沸点
96℃(填“大于”“等于”或“小于”)。
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
(2)小强同学利用图2所示的自制气压计研究大气压与高度的关系。他将气压计用水平托盘(不用手直接握瓶子)从1楼带到5楼的过程中,观察到管内水柱的高度发生了变化。如下表所示,这时管内水柱对容器底压强的变化是
,容器对水平托盘的压强变化是
(填“变小”“不变”或“变大”)。根据表中的数据,可以知道在四楼时外界大气压比一楼小
Pa.(g取10N/kg)
【解答】解:(1)图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;水银柱变短说明气压减小了,而气压的减小会使水的沸点降低,所以当将整个装置移到另一B地点,发现里面的水银柱变短了,说明B地点的大气压小于A地点的大气压,如果B地点水的沸点是96℃,则A地点水的沸点大于96℃;
(2)由实验可知:当拿着该装置从1楼带到5楼的过程中,细管中的水柱将逐渐升高;管内水柱对容器底压强的变化是变大;表明随高度的增加,细管内水柱产生的压强增加,因瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,所以大气压减小,故由此可知:离地面越高,大气压越小,由表中数据可得可以知道在四楼时外界大气压比一楼小p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.06﹣0.05)m=100Pa。
故答案为:(1)750;小于;大于;(2)变大;不变;100。
29.(2020?上海)为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压强情况,某小组同学选用高度H、底面积S均不同的圆柱体A和B进行实验。如图所示,他们设法使圆柱体A逐步浸入水中,测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p,接着仅换用圆柱体B重新实验,并将全部实验数据记录在表一中(实验中容器内水均未溢出)。
表一:
圆柱体
实验序号
h(米)
p(帕)
圆柱体
实验序号
h(米)
p(帕)
AH为0.4米S为0.03米2
1
0
7000
BH为0.3米S为0.05米2
7
0
7000
2
0.10
7200
8
0.12
7400
3
0.20
7400
9
0.18
7600
4
0.40
7800
10
0.24
7800
5
0.50
7800
11
0.30
8000
6
0.60
7800
12
0.40
8000
①分析比较实验序号
数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,当h<H时,p随h的增大而增大。
②分析比较实验序号4、5与6或11与12数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,
。
③由实验序号3与8或4与10的数据及相关条件,发现两圆柱体浸入水的过程中,存在h不同而p相同的现象。若用圆柱体A、B进一步实验,请在表二中填入拟进行实验的数据,使每一组实验中水对容器底部的压强p相同。
表二
实验组号
hA(米)
hB(米)
第Ⅰ组
0.10
第Ⅱ组
0.18
【解答】解:①分析比较实验序号1、2与3或7、8、9与10数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,当h<H时,p随h的增大而增大。
②分析比较实验序号4、5与6或11与12数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,当h≥H时,P不随h的改变而改变;
③由实验序号3与8或4与10的数据及相关条件,发现两圆柱体浸入水的过程中,h不同而p相同,
序号3中,SA=0.03m2,A的下表面到水面的距离hA=0.20m,
圆柱体A浸入水中的体积:VA浸=SAhA=0.03m2×0.20m=0.006m3;
序号8中,SB=0.05m2,B的下表面到水面的距离hB=0.12m,
圆柱体B浸入水中的体积:VB浸=SBhB=0.05m2×0.12m=0.006m3;
比较可知,VA浸=VB浸,此时水对容器底部的压强p相等;
同理,计算实验序号4与10中两圆柱体浸入水中的体积,也可以得到:当两圆柱体浸入水中的体积相等时,水对容器底部的压强p相等。
根据上面的规律来计算表二中所缺的数据:
第Ⅰ组,SA=0.03m2,SB=0.05m2,已知hA=0.10m,
由上面的规律可知,当水对容器底部的压强p相等时,需满足SAhA=SBhB;
所以,hB===0.06m;
第Ⅱ组,SA=0.03m2,SB=0.05m2,已知hB′=0.18m,
由上面的规律可知,当水对容器底部的压强p相等时,需满足SAhA′=SBhB′,
所以,hA′===0.30m。
故答案为:①1、2、与3或7、8、9与10;
②当h≥H时,p不随h而变化;
③
实验组号
hA(米)
hB(米)
第Ⅰ组
0.10
0.06
第Ⅱ组
0.30
0.18
30.(2016?株洲)某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积S=5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图象。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体质量
(选填“变小”、“变大”或“不变”);
(2)据图乙可知,缸内气体压强p与长度h成
比;
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,缸内气体的密度为
kg/m3。
【解答】解:(1)气缸是封闭的,当活塞向下压,由于气缸内的气体含量并没有发生变化,所以它的质量并不发生改变;
(2)由图象可得:一定质量的气体,温度不变时,Ph乘积为一定值,即压强与气缸内气体的长度成反比;
(3)由图象乙可知,当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为h1=10cm,
所以气缸内气体的体积为:V1=Sh1,
气缸内气体的质量为:m=ρ1V1=ρ1Sh1,
由图象乙可知,当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为h2=2cm,在此过程中气体的质量不变,
所以m=ρ2V2=ρ2Sh2,
所以ρ1Sh1=ρ2Sh2,
解得:ρ2==ρ1=×1.3kg/m3=6.5kg/m3。
故答案为:(1)不变;(2)反;(3)6.5。
四.计算题(共3小题,20分)
31.(2017?泰安)随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是1600kg,车上载有人和物品质量共为200kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2.若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10N/kg。求:
(1)该汽车静止时对水平路面的压强。
(2)汽车运动过程中受到的阻力;
(3)t2时间后汽车运动的速度v2的大小。
【解答】解:(1)该汽车静止时对水平路面的压力:
F=G总=m总g=(m车+m物)g=(1600kg+200kg)×10N/kg=1.8×104N,
对水平路面的压强:
p===9×105Pa;
(2)因为P===Fv,
所以,当汽车以v1速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力:
F1===3000N,
因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的阻力:
F阻=F1=3000N;
(3)当汽车以v2速度匀速行驶时,汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N,
则t2时间后汽车运动的速度:
v2===8m/s。
答:(1)该汽车静止时对水平路面的压强为9×105Pa。
(2)汽车运动过程中受到的阻力为3000N;
(3)t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s。
32.(2016秋?长宁区校级期中)某足够高的薄壁圆柱形容器,底面积为0.25米2,盛有一定量的水,容器和水总重为1500牛,静止在水平地面上。
(1)若容器内盛有0.2米深的水,求水对容器底部的压强p水;
(2)容器对水平地面的压强;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示。液体对容器底部的压强变化量为△p液、容器对水平地面的压强变化量为△p容,求△p液:△p容的值。
【解答】解:
(1)水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)容器对水平地面的压力:
F=G=1500N,
容器对水平地面的压强:
p===6000Pa;
(3)液体的密度:
ρ液==,
设容器底面积为S,因容器足够高,则物体浸没后液面升高的高度:
△h液=,
液体对容器底部的压强变化量:
△p液=ρ液g△h液=×g×=,
容器对水平地面的压强变化量:
△p容===,
△p液:△p容=:=。
答:(1)水对容器底部的压强为2000Pa;
(2)容器对水平地面的压强为6000Pa;
(3)△p液:△p容的值为。
33.(2019秋?新昌县期中)如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【解答】解:(1)限压阀的重力:G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N,
气孔的面积:S=12mm2=1.2×10﹣5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强:
p====6×104pa;
(2)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。
答:(1)限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为6×104pa;
在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.6×105Pa;利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是115℃。
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第2章
压力压强B卷
一.选择题(共20小题,共40分)
1.(2019春?章贡区校级期中)动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是( )
A.骆驼的趾特别宽大﹣﹣﹣﹣﹣﹣增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走
B.狗的犬齿很尖﹣﹣﹣﹣﹣减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物
C.卿鱼的身体呈梭形﹣﹣﹣﹣增大受力面积,减小压强,有利于水中游行
D.啄木鸟的喙又尖又长﹣﹣﹣﹣﹣减小受力面积,增大压强,有利于摄食
2.(2020?株洲一模)我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动,如图所示,汽车向左行驶,马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动( )
A.向A方向飘动
B.向B方向飘动
C.向C方向飘动
D.条件不足,无法判断
3.(2020春?茌平县月考)三个同学在同一教室里做托里拆利实验,读出管内水银柱长分别为75.0cm、75.5cm、76.0cm。已知其中一个同学的玻璃管没有放竖直,而且是沿管的方向测量长度的,而另一位同学做实验时管内混进了空气,只有一个同学的测量方法是正确的。那么,其中用正确方法测得的值是( )
A.75.0
cm
B.75.5
cm
C.76.0
cm
D.无法确定
4.有关大气压强下列说法正确的是( )
A.在同一地点大气压强的值是固定不变的
B.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压无关
C.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
D.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
5.(2020春?临西县校级期末)中国武术有着悠久的历史,是中华优秀文化遗产之一。上武得道,平天下;中武入喆,安身心;下武精技,防侵害。图中的这位武术表演者展示两个武术动作时对地面的压力及压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙
B.F甲=F乙,p甲>p乙
C.F甲>F乙,p甲>p乙
D.F甲<F乙,p甲>p乙
6.(2020?襄州区模拟)在下列现象中,应用了大气压作用的是( )
A.用吸管吸饮料
B.用针筒注射器把药液注入肌肉
C.热气球上升
D.火箭喷射高温燃气而升空
7.(2020春?神木市期末)张老师在演示托里拆利实验时,测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm,下面的哪些措施可以使这个高度差改变( )
A.使玻璃管稍微倾斜一点
B.往槽内加入少许水银
C.把实验移到高山上去做
D.把玻璃管往上提一提
8.(2020?顺庆区校级模拟)如图所示三个容器,底面积相等,若都装入相同质量的酒精,则酒精对容器底部的压强( )
A.一样大
B.A最大
C.B最大
D.C最大
9.(2020?普陀区二模)如图,放在水平地面上的物体A、B高度相等,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的质量相等,则剩余部分的厚度hA′、hB′及剩余部分对地面压强pA′、pB′的关系是( )
A.hA′>hB′,pA′<pB′
B.hA′>hB′,pA′>pB′
C.hA′<hB′,pA′>pB′
D.hA′<hB′,pA′<pB′
10.(2020?增城区一模)下表为不同气压下水的沸点:
p/×105Pa
0.98
1.01
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.05
t/℃
99
100
103
107
111
115
117
121
压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.69×105Pa,锅内水的最高温度( )
A.可达100℃
B.可达115℃
C.可达121℃
D.不确定
11.如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N,容器的底面积是200cm2,装有20cm的水。现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直),待静止后A漂浮在水中,此时物体A有9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A刚好浸没。已知:水的密度为1g/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是( )
A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660Pa
B.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功0.1152J
C.当A刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa
12.(2020春?兴宁区校级月考)如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平地面上,它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是( )
A.沿竖直方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强大
B.沿竖直方向切去相同部分的厚度后,剩余部分甲对地面的压强大
C.沿水平方向切去相同部分的质量后,剩余部分甲对地面的压强大
D.沿水平方向切去相同部分的体积后,剩余部分甲对地面的压强小
13.取一根长为15cm、内部横截面积为1cm2的直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得它们的总质量为2g。向管内倒入10g酒精,将它放入水中静置后,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平。下列结论不正确的是( )
A.装有酒精的塑料管受到的浮力大小为0.12N
B.水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
C.管内液面比管外水面高2.5cm
D.塑料管底的外部橡皮膜的底面积为1.25cm2
14.(2020?西宁)如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从细管吹向漏斗的大口,以下分析正确的是( )
A.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
B.球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
C.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大
D.球会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小
15.(2020?枣庄)如图所示,四个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,甲、乙两图中桌面受到的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,关于它们的大小比较,下列说法正确的是( )
A.F甲=F乙 p甲=p乙
B.F甲>F乙 p甲>p乙
C.F甲<F乙 p甲<p乙
D.F甲>F乙 p甲=p乙
16.(2020?潍坊)在一次军事演习中,坦克要经过一沼泽地,工兵连迅速在沼泽地段铺设了宽木板,坦克得以顺利通过,是因为铺设木板后( )
A.坦克的重力变小
B.对地面的压力变小
C.对地面的压强变小
D.对地面的压强变大
17.有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA:LB=3:2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为( )
A.FA:FB=2:3
pA:pB=3:2
B.FA:FB=3:2
pA:pB=2:3
C.FA:FB=2:3
pA:pB=1:1
D.FA:FB=3:2
pA:pB=1:1
18.如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人重约5000N,装有四条三角形履带,每条履带与地面的接触面积约为1000cm2.今年2月,首次在南极内陆冰盖完成了30km的自主行走。下面选项正确的是( )
A.该机器人采用履带可以减小与冰雪地面的摩擦
B.履带能增大机器人与地面的接触面积,减小对地面的压强
C.该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强约为5×104Pa
D.若本次自主行走共耗时3h,则其平均速度为10m/s
19.如图,在水平桌面上竖立着三个柱状物甲、乙、丙,它们的高度均为h,均为实心匀质,甲、乙、丙的底面分别是半径为R的圆面、边长为a的正方形、半径为r的圆面。已知:2R>a>2r,它们对桌面的压强P甲=P乙=P丙,则甲、乙、丙材料的密度比较,正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.ρ甲=ρ乙>ρ丙
C.ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.ρ甲=ρ乙=ρ丙
20.可燃冰是海洋深处甲烷与水形成的固体,如图表示不同深度、不同温度下甲烷与水存在状态情况,已知深度每增加10m海水的压强增加1atm(1atm为1标准大气压),下列情形中,甲烷与水能形成可燃冰的是( )
A.压强为50atm,温度为10℃
B.压强为100atm,温度为0℃
C.压强为200atm,温度为20℃
D.压强为300atm,温度为30℃
二.填空题(共7小题,共18分)
21.沙发坐上去比较舒服,是由于人坐在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的
,从而减小了沙发对人的
。
22.(2020春?宁阳县期末)暑假即将来临,溺水事件时有发生,同学们要树立安全意识。在河里游泳时最怕遇到漩涡,当人进入漩涡边沿后,往往不由自主地被吸入漩涡中心造成事故。这是因为相对于漩涡边沿,漩涡中心流速
,压强较
,从而形成指向漩涡中心的压力差,把人吸进去。
23.(2020?奉贤区一模)如图所示,鱼缸里有许多缓慢游动的鱼,A、B、C是其中三条鱼上的某点,已知A点的压强为9.8×102帕,它表示每平方米面积上受到水的
为9.8×102牛,B点受到水的压强方向为水平向
(选填“右”或“左”);若C点的深度比A点增加0.3米,则C点水的压强为
帕。
24.(2019?黑龙江二模)一个放在水平桌面上的密闭的圆台形容器,其截面如图所示。容器中装有质量为1kg的水,若把它倒置,则水对容器底部的压力
,容器对桌面的压强
(均填“变大”“变小”或“不变”)。
(2020春?渝中区校级月考)如图甲所示,一个底面积为200cm2、重为10N且足够深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上,现将一个边长为10cm的正方体实心物体M(不吸水)挂于弹簧下端,并置于柱形容器内,弹簧上端固定不动,现在向容器中缓慢注水,弹簧弹力大小与注水体积的变化图象如图乙所示,则当物块M刚好漂浮时加水质量为
kg,图乙中从A到B的加水过程中,水对容器底部的压强变化量为
Pa(不计弹簧的质量和体积,弹簧的伸长量每变化1cm,弹力变化IN,且弹簧在弹性限度内变化)。
26.(2020春?石家庄期末)质地均匀的长方体重10N,放在水桌面小,如图甲,它与桌面的接触面积为0.01m2则它对桌面的压强p1为
Pa;用水平力F1向右缓慢推动物体,使其一小部分露出桌面。在推动物体的过程中,物体对桌面的压力
(选填“变小、不变”或“变大”。下同)。物体对桌面的压强
:如图乙,竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强p2
p1(选填、>”、“=”或“<”)。
27.(2020?黄冈)如图所示是鱼缸中增氧泵增氧原理示意图。水泵工作时,在
作用下,水从进水管口吸入,从出水管口快速喷出,此时进气管下端口水的流速大,压强
,空气就会通过进气管进人水中形成气泡,与水流一起从出水管口喷出。喷出的气泡由于
而上浮。
三.实验探究题(共3小题,22分)
28.(2020春?台儿庄区校级月考)(1)如图1是在A地点测量大气压值的实验图,管上方真空,当时的大气压强等于
mm高水银柱产生的压强。当将整个装置移到B地点,发现里面的水银柱变短了,说明B地点的大气压
A地点的大气压。B地点水的沸点是96℃,则A地点水的沸点
96℃(填“大于”“等于”或“小于”)。
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
(2)小强同学利用图2所示的自制气压计研究大气压与高度的关系。他将气压计用水平托盘(不用手直接握瓶子)从1楼带到5楼的过程中,观察到管内水柱的高度发生了变化。如下表所示,这时管内水柱对容器底压强的变化是
,容器对水平托盘的压强变化是
(填“变小”“不变”或“变大”)。根据表中的数据,可以知道在四楼时外界大气压比一楼小
Pa.(g取10N/kg)
29.(2020?上海)为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压强情况,某小组同学选用高度H、底面积S均不同的圆柱体A和B进行实验。如图所示,他们设法使圆柱体A逐步浸入水中,测量并记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压强p,接着仅换用圆柱体B重新实验,并将全部实验数据记录在表一中(实验中容器内水均未溢出)。
表一:
圆柱体
实验序号
h(米)
p(帕)
圆柱体
实验序号
h(米)
p(帕)
AH为0.4米S为0.03米2
1
0
7000
BH为0.3米S为0.05米2
7
0
7000
2
0.10
7200
8
0.12
7400
3
0.20
7400
9
0.18
7600
4
0.40
7800
10
0.24
7800
5
0.50
7800
11
0.30
8000
6
0.60
7800
12
0.40
8000
①分析比较实验序号
数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,当h<H时,p随h的增大而增大。
②分析比较实验序号4、5与6或11与12数据中p和h的关系及相关条件,可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中,
。
③由实验序号3与8或4与10的数据及相关条件,发现两圆柱体浸入水的过程中,存在h不同而p相同的现象。若用圆柱体A、B进一步实验,请在表二中填入拟进行实验的数据,使每一组实验中水对容器底部的压强p相同。
表二
实验组号
hA(米)
hB(米)
第Ⅰ组
0.10
第Ⅱ组
0.18
30.(2016?株洲)某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积S=5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图象。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体质量
(选填“变小”、“变大”或“不变”);
(2)据图乙可知,缸内气体压强p与长度h成
比;
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,缸内气体的密度为
kg/m3。
四.计算题(共3小题,20分)
31.(2017?泰安)随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭。某品牌小汽车质量是1600kg,车上载有人和物品质量共为200kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2.若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10N/kg。求:
(1)该汽车静止时对水平路面的压强。
(2)汽车运动过程中受到的阻力;
(3)t2时间后汽车运动的速度v2的大小。
32.(2016秋?长宁区校级期中)某足够高的薄壁圆柱形容器,底面积为0.25米2,盛有一定量的水,容器和水总重为1500牛,静止在水平地面上。
(1)若容器内盛有0.2米深的水,求水对容器底部的压强p水;
(2)容器对水平地面的压强;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示。液体对容器底部的压强变化量为△p液、容器对水平地面的压强变化量为△p容,求△p液:△p容的值。
33.(2019秋?新昌县期中)如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
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